一种高压输变电站gis设备故障检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压输变电站GIS设备故障检测装置，包括封装盒，封装盒外设置显示模块，封装盒内设置主控模块，电源模块，以及检测模块；显示模块、主控模块及检测模块均与电源模块电连接，通讯模块及显示模块还与主控模块电连接；检测模块包括凹透镜，设置在凹透镜反射镜面中央的红外光源，设置在凹透镜反射镜面前方的斩波器，设置在斩波器前方的滤光轮，以及设置在滤光片前方的光声池；主控模块与红外光源电连接，红外光源、斩波器、滤光轮的透光孔及光声池的光窗同轴设置。本发明的有益效果是：采用集成式设计将各类元件封装于密闭盒内，杜绝了装置漏气而影响检测结果，并且进一步减小装置体积使其便于携带，更加适于现场在线检测。
【专利说明】
一种高压输变电站GIS设备故障检测装置
技术领域
[0001]本发明属于GIS电气设备检测技术领域，具体涉及一种高压输变电站GIS设备故障检测装置。【背景技术】
[0002]GIS设备由于优越的性能、安全可靠、维护方便和使用寿命长等优势，在电力系统中得到了广泛的应用。GIS设备从起初的几千伏等级已发展至220kV、500kV、750kV、1000kV 等级。目前，在我国的超高压、特高压工程项目中，GIS已作为输变电设备的主流产品。
[0003]GIS设备内部充有一定压力的SF6气体，SF6气体本身具有优越的灭弧性能和绝缘性能。GIS设备发生故障时，可能会导致内部击穿产生局部放电，而局部放电会进一步导致SFs 气体发生分解产生多种硫化物、氟化物及碳化物等。其中S〇2、H2S和C0三种组分气体可以作为设备发生故障时分析判断的特征组分。通过气体组分的类型和含量来判断绝缘缺陷的类型和程度，为GIS设备的绝缘水平的判断和状态检修提供依据，从而避免严重故障和大停电事故的发生。
[0004]目前行业内使用的检测装置主要存在如下几点缺陷:1、传感器分开安装，布线混乱，存在漏气和干扰现象，从而使检测结果不准确。2、信号强度差，检测精度不高，检测结果可靠度低难以用于参考。3、结构复杂，维护成本高，故障率高，不利于携带。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高压输变电站GIS设备故障检测装置，能够实现快速、高精度、现场在线检测的目的。
[0006]为解决现有技术问题，本发明公开了一种高压输变电站GIS设备故障检测装置，包括封装盒，封装盒外设置显示模块，封装盒内设置主控模块，电源模块，以及检测模块;显示模块、主控模块及检测模块均与电源模块电连接，通讯模块及显示模块还与主控模块电连接;检测模块包括凹透镜，设置在凹透镜反射镜面中央的红外光源，设置在凹透镜反射镜面前方的斩波器，设置在斩波器前方的滤光轮，以及设置在滤光片前方的光声池;主控模块与红外光源电连接，红外光源、斩波器、滤光轮的透光孔及光声池的光窗同轴设置；光声池内设置有微音器、气压传感器、温度传感器以及圆柱形的谐振腔;谐振腔左右两侧分别设有石英光窗和反射镜、上下两侧分别设有一个微音器，石英光窗和反射镜分别通过一个压盖固定在谐振腔两端，压盖的内端面与谐振腔的腔壁之间还设有密封圈；光声池底部开设有连通谐振腔的进气口和出气口；微音器通过锁相放大模块与主控模块电连接， 气压传感器及温度传感器分别与主控模块电连接。
[0007]优选的，封装盒通过内部的一个隔板分隔成上下两部分，凹透镜、红外光源、斩波器、滤光轮以及光声池设置在封装盒的上半部分中、主控模块、电源模块以及锁相放大模块设置在封装盒的下半部分中。
[0008]优选的，压盖与谐振腔通过螺纹副装配，压盖的外端具有凸缘结构，凸缘结构的内端面与谐振腔的外端面之间设置有密封垫。
[0009]优选的，显示模块包括显示屏和液晶驱动电路。
[0010]优选的，电源模块包括变压器、整流模块及磷酸铁锂电池;变压器的原边与现场市电连接、副边通过整流模块与磷酸铁锂电池连接用于给内部模块供电。[〇〇11]优选的，滤光轮上开设若干沿其周向均匀分布的透光孔，透光孔中设置有滤光片。
[0012]优选的，主控模块采用PICC单片机。
[0013]优选的，所述的电源采用磷酸铁锂电池。
[0014]本发明具有的有益效果:1.采用集成式设计将各类元件封装于密闭盒内，杜绝了装置漏气而影响检测结果，并且进一步减小装置体积使其便于携带，更加适于现场在线检测。
[0015]2.光声池内设置两个微音器，且均通过锁相放大模块与主控模块连接，设计合理， 且避免了单一微音器所产生的检测误差。【附图说明】
[0016]图1是本发明的内部结构示意图；图2是本发明的外部结构示意图；图3是本发明中光声池的结构示意图。[0〇17]附图标记:1封装盒;2凹透镜;3红外光源;4斩波器;5滤光轮;6光声池;7第一压盖;8反射镜;9气压传感器；10微音器；11温度传感器；12石英光窗；13第二压盖；14进气口； 15出气口； 16锁相放大模块。【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0019]如图1至3所示，一种高压输变电站GIS设备故障检测装置，包括封装盒1，封装盒1 外设置显示模块，封装盒1内设置主控模块，电源模块，以及检测模块。显示模块、主控模块及检测模块均与电源模块电连接，通讯模块及显示模块还与主控模块电连接;检测模块包括凹透镜2,设置在凹透镜2反射镜8面中央的红外光源3,设置在凹透镜2反射镜8面前方的斩波器4,设置在斩波器4前方的滤光轮5,以及设置在滤光片前方的光声池6。主控模块与红外光源3电连接，红外光源3、斩波器4、滤光轮5的透光孔及光声池6的光窗同轴设置。
[0020]具体的，光声池6内设置有微音器、气压传感器9、温度传感器11以及圆柱形的谐振腔。谐振腔左右两侧分别设有石英光窗12和反射镜8、上下两侧分别设有一个微音器。反射镜8通过第一压盖7固定在谐振腔的右端、石英光窗12通过第二压盖13固定在谐振腔左端， 第二压盖13的中央开设有通孔，第一压盖7和第二压盖13的内端面与谐振腔的腔壁之间均设有密封圈并与谐振腔通过螺纹副装配，其外端具有凸缘结构，凸缘结构的内端面与谐振腔的外端面之间设置有密封垫。光声池6底部开设有连通谐振腔的进气口 14和出气口 15;微音器通过锁相放大模块16与主控模块电连接，气压传感器9及温度传感器11分别与主控模块电连接。
[0021]封装盒1通过内部的一个隔板分隔成上下两部分，凹透镜2、红外光源3、斩波器4、 滤光轮5以及光声池6设置在封装盒1的上半部分中、主控模块、电源模块以及锁相放大模块 16设置在封装盒1的下半部分中。[〇〇22] 显示模块包括显示屏和液晶驱动电路。
[0023]电源模块包括变压器、整流模块及磷酸铁锂电池;变压器的原边与现场市电连接、 副边通过整流模块与磷酸铁锂电池连接用于给内部模块供电。
[0024]滤光轮5上开设若干沿其周向均匀分布的透光孔，透光孔中设置有滤光片。[〇〇25]主控模块采用PICC单片机，电源采用磷酸铁锂电池。[〇〇26]本发明的工作原理及过程将待检测气体通过光声池6的进气口 14通入到光声池6的谐振腔内。打开电源，相应工作模块通电，单片机控制红外光源3发出呈周期性变化的红光，经过滤光片滤光后，得到特定频率波长的光谱，以激发待检测的气体释放热能。特定频率波长的光谱通过石英光窗12 进入到光声池6内，光声池6内的待检测气体根据入射光脉冲被周期性加热，其温度的周期性波动导致压力波动。微音器检测到压力波动后，将声能变换成电信号，并通过锁相放大模块16进一步提高信噪比后传输给单片机，单片机经过处理后得到待检测气体的浓度值，并向其显示在显示屏上。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:包括封装盒，封装盒外设置 显示模块，封装盒内设置主控模块，电源模块，以及检测模块;显示模块、主控模块及检测模 块均与电源模块电连接，显示模块还与主控模块电连接;检测模块包括凹透镜，设置在凹透 镜反射镜面中央的红外光源，设置在凹透镜反射镜面前方的斩波器，设置在斩波器前方的 滤光轮，以及设置在滤光片前方的光声池;主控模块与红外光源电连接，红外光源、斩波器、 滤光轮的透光孔及光声池的光窗同轴设置；光声池内设置有微音器、气压传感器、温度传感器以及圆柱形的谐振腔；谐振腔左右两 侧分别设有石英光窗和反射镜、上下两侧分别设有一个微音器，石英光窗和反射镜分别通 过一个压盖固定在谐振腔两端，固定石英光窗的压盖中央具有一通孔，压盖的内端面与谐 振腔的腔壁之间还设有密封圈；光声池底部开设有连通谐振腔的进气口和出气口；微音器 通过锁相放大模块与主控模块电连接，气压传感器及温度传感器分别与主控模块电连接。2.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:封装盒通 过内部的一个隔板分隔成上下两部分，凹透镜、红外光源、斩波器、滤光轮以及光声池设置 在封装盒的上半部分中、主控模块、电源模块以及锁相放大模块设置在封装盒的下半部分 中。3.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:压盖与谐 振腔通过螺纹副装配，压盖的外端具有凸缘结构，凸缘结构的内端面与谐振腔的外端面之 间设置有密封垫。4.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:显示模块 包括显示屏和液晶驱动电路。5.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:电源模块 包括变压器、整流模块及磷酸铁锂电池;变压器的原边与现场市电连接、副边通过整流模块 与磷酸铁锂电池连接用于给内部模块供电。6.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:滤光轮上 开设若干沿其周向均匀分布的透光孔，透光孔中设置有滤光片。7.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:主控模块 采用PICC单片机。8.根据权利要求1所述的高压输变电站GIS设备故障检测装置，其特征在于:所述的电 源采用磷酸铁锂电池。
【文档编号】G01R31/12GK105988068SQ201610554999
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】王国华, 薛斌
【申请人】国网江苏省电力公司检修分公司, 国网江苏省电力公司, 国家电网公司